Методичка и пособия / Технология реконструкции зданий и сооружений
.pdfВ.И. Снарский С.В. Снарский
ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Учебное пособие
2013
Министерство образования и науки Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет
В.И. Снарский, С.В. Снарский
ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Учебное пособие
для студентов специализации 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» специальности № 1 «Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений»
Саратов 2013
1
УДК 624.04:539.4 ББК 38.6
С 53
Рецензенты:
Кафедра «Строительные конструкции и гидротехнические сооружения» Саратовского государственного аграрного университета
имени Н. И. Вавилова Доктор технических наук, профессор
директор ЗАО НППП «Геотехника-СПИ»
А.В. Савинов
Одобрено редакционно-издательским советом
Саратовского государственного технического университета
Снарский В.И.
С 53 Технология реконструкции зданий и сооружений: учeб. пособие / В.И. Снарский, С.В. Снарский. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2013. 160 с.
ISBN 978-5-7433-2587-0
В пособии изложены вопросы технологии и организации производства строительно-монтажных работ при реконструкции зданий и сооружений. Рассматриваются организационно-технологические принципы реконструкции, организация и ведение подготовительных работ. Значительное место уделено технологии усиления строительных конструкций при реконструкции зданий.
Учебное пособие предназначено для студентов строительных специальностей, а также может быть использовано инженерно-техническими работниками строительных организаций.
|
УДК 624.04:539.4 |
|
ББК 38.6 |
|
© Саратовский государственный |
|
технический университет, 2013 |
ISBN 978-57433-2587-0 |
© Снарский В.И., Снарский С.В., 2013 |
Оригинал-макет данного издания является собственностью указанных авторов, и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия авторов запрещается
2
ВВЕДЕНИЕ
Анализ инвестиционной политики в строительстве в текущий период
ина перспективу указывает на рост доли реконструкции зданий и сооружений в общем объеме строительных работ. Это объясняется тем, что реконструкция дает возможность быстро менять назначение зданий, используя готовые объемы. Это особенно характерно для больших городов, где уплотняется застройка, реконструируются целые кварталы, осваивается подземное пространство. Одним из важных требований мировой практики реконструкции является сохранение исторических архитектурных памятников, определяющих облик городов.
Наряду с гражданскими объектами широкомасштабно осуществляется реконструкция промышленных предприятий, которая и здесь связана с уплотнением застройки промышленной зоны, установкой нового оборудования, прокладкой или перекладкой подземных коммуникаций и т. п.
По своей специфике проектирование и проведение работ по реконструкции существенно отличаются от процесса создания новых зданий и сооружений, что обусловливает необходимость соответствующей подготовки инженерных кадров.
Задачей настоящего пособия является изложение основ реконструкции с целью овладения студентов знаниями и навыками в области проектирования и непосредственного проведения работ по реконструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений с применением современных материалов, конструкций, технологий, машин
имеханизмов.
Пособие подготовлено в соответствии с программой курса «Эксплуатация и реконструкция сооружений» по профилю специалиста 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» специальности № 1 «Строительство высотных и большепролетных зданий
исооружений».
Впроцессе реконструкции и технического перевооружения предприятий возможно строительство новых производственных, складских
идругих вспомогательных помещений, по своему характеру оно мало чем отличается от обычного строительства и поэтому в настоящем пособии не рассматривается.
3
РАЗДЕЛ I. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РЕКОНСТРУКЦИИ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ
1.1. Назначение реконструкции зданий
Понятие «строительство» включает: новое строительство,
реконструкцию, капитальный ремонт, модернизацию зданий и сооружений. Одним из важнейших направлений повышения эффективности строительства является значительное увеличение доли инвестиций в реконструкцию и техническое перевооружение (модернизацию) предприятий.
Эффективность реконструкции предприятий убедительно доказана теорией и практикой. Если при новом строительстве промышленных предприятий необходимо выполнять весь комплекс строительномонтажных работ, включая подготовку территории, возведение основных и вспомогательных сооружений, создание всей структуры инженерных сетей и транспортных коммуникаций, то при реконструкции предполагаются лишь частичное их переустройство или частичное возведение новых.
Техническая необходимость реконструкции является в большинстве своем неизбежным процессом производственной деятельности любого промышленного предприятия. Это обусловлено главным образом весьма различными сроками морального старения активной части основных фондов (оборудования) и физического износа пассивной части фондов (зданий и сооружений).
Срок морального старения технологического оборудования в условиях ускорения темпов научно-технического прогресса составляет 6…8 лет, а с учетом действия факторов рыночной экономики (изменение рыночной цены продукции или потребности в ней) этот срок сокращается до 2…5 лет. Нормативный же срок эксплуатации зданий обычно составляет 10…100 лет. Таким образом, за период эксплуатации в них происходит 5…20-кратное обновление технологического оборудования, которое всегда вызывает строительную реконструкцию в тех или иных форме и объеме.
Кроме того, при соответствующем производственном цикле нередко возникает необходимость увеличения выпуска продукции при прежней технологии за счет расширения производственных площадей. Это достигается приемами реконструкции и различными пристройками или надстройкой этажей.
4
К понятию «техническая реконструкция зданий» относятся и ремонтные работы по восстановлению эксплуатационных характеристик строительных конструкций (несущей способности, водопроницаемости
итак далее), находящихся в аварийном состоянии, а также замена таких конструкций, разрушенных в результате аварии.
При реконструкции и техническом перевооружении капитальные вложения существенно меньше, а окупаемость в 2…2,5 раза быстрее, чем при новом строительстве.
Цель реконструкции жилого фонда заключается в его переустройстве для улучшения планировочного решения, повышения степени благоустройства, инженерного оборудования зданий, создания квартир для семейного заселения, отвечающих современным требованиям – социологическим и демографическим.
Социальные задачи реконструкции заключаются в коренном обновлении застройки и планировочной структуры жилого фонда. Эти задачи предусматривают улучшение и постепенное выравнивание условий жизни населения в старых и новых городских районах, которые должны удовлетворять современным и перспективным требованиям.
Градостроительные задачи реконструкции заключаются в улучшении планировочной структуры города, оздоровлении городской среды, повышении архитектурно-пространственных качеств застройки, совершенствовании сети магистральных улиц, площадей, транспортных
ипешеходных связей, а также в упорядочении систем инженерного оборудования и коммунального хозяйства.
Несоответствие функций учреждений зданиям, в которых они вынуждены располагаться, постоянно возрастает. Особенно резким оно стало в наши дни, когда высокий уровень технической оснащенности стал необходимым для всех форм деятельности. По этой причине не удовлетворяют современным требованиям даже те старые здания, которые используются по своему первоначальному назначению: больницы, учебные заведения. Изменились не только требования к их планировке и уровню инженерного благоустройства, совершенно по-иному оцениваются в настоящее время максимальные и минимальные размеры этих учреждений, принципы их размещения и др.
Здания и сооружения, независимо от класса и капитальности, в процессе эксплуатации подвергаются материальному и моральному износу.
Под материальным износом здания и его конструктивных элементов подразумевается постепенная утрата первоначальных технических свойств под воздействием естественных факторов.
Под моральным износом здания понимается его несоответствие функциональному назначению, возникающее под влиянием технического прогресса. Такой износ в большинстве случаев наступает раньше, чем
5
материальный. Например, в жилых районах старой застройки имеется много домов, которые по состоянию основных функций могут существовать еще длительное время, но из-за морального износа нуждаются в переустройстве.
Особенностью настоящего этапа реконструкции центров крупных городов является требование максимального сохранения сложившейся застройки, пригодной к дальнейшей эксплуатации. Причиной более бережного, чем два десятилетия назад, отношения к старой застройке является её доля в жилищном фонде городов. Чрезмерный снос при реконструкции зданий, пригодных к проживанию, тормозит прирост жилой площади в городах и поэтому он должен быть уменьшен.
Как правило, реконструкционные работы считаются рентабельными, если затраты на их проведение не превышают 70% стоимости нового здания, но это не относится к случаю, когда речь идет о модернизации и восстановлении зданий, являющихся историческими или архитектурными памятниками.
Необходимо отметить, что строительная реконструкция промышленного предприятия представляет собой отдельную область строительного производства, требующую специальной технологии, так как работы выполняются в особых условиях, существенно отличающихся от условий нового строительства.
От инженера-строителя требуются: во-первых углубленные знания специфики технологии и организации строительно-монтажных работ в условиях реконструкции; во-вторых систематическое изучение и накопление производственного опыта в этой области.
1.2. Технологические параметры видов реконструкции
При оценке технологичности объемно-планировочных решений подлежащих реконструкции зданий учитываются следующие группы параметров:
1.Все параметры технологичности, принятые при оценке объемнопланировочных решений вновь возводимых зданий (размеры, высоты, массы элементов, виды конструкций, материалов и т. п.).
2.Стесненность строительной площадки и самого объекта, которая
взначительной мере определяет граничные условия применения тех или иных видов технологий, техники и материалов. Реконструируемые объекты характеризуются внешней и внутренней стесненностью.
Внешняя стесненность объекта обусловлена ограничением габаритов рабочих зон и проездов строительной техники. Она определяется общим генпланом предприятия, а также характером сопряжения сохраняемых и вновь возводимых зданий.
6
Реконструируемые пролеты по характеру сопряжения с существующими могут быть пристраиваемыми, встраиваемыми, соединительными и объемлющими. В многоэтажных зданиях могут быть надстроены один или несколько этажей (рис. 1.1).
Пристраиваемые пролеты возводят с целью увеличения производственной площади пролетов путем их удлинения (тип А1) или расширения (тип А2).
Встраиваемые пролеты возводят с целью замены физически или морально устаревших участков пролетов, а также заполнения производственной площадью свободных разрывов между существующими пролетами в цехах сложной конфигурации. Встраиваемые пролеты могут быть фронтальными (тип A3), торцовыми (тип А4), угловыми (тип А5) и замкнутыми (тип А6).
Соединительными пролетами блокируют (объединяют в единый технологический блок) существующие отдельные цеха. Они бывают поперечными (тип А7) или продольными (тип А8).
Объемлющие (тип А9) – это пролеты, которые в плане полностью перекрывают существующий каркас цеха, подлежащий полной или частичной разборке вследствие морального или физического износа конструкций.
Внутренняя стесненность – это степень и характер занятости площади реконструируемых пролетов различными сооружениями (фундаменты под оборудование, подвалы, коммуникации подземные и воздушные и т. п.) и технологическим оборудованием. Эти препятствия усложняют организацию рациональных рабочих мест, ограничивают фронт работ, создают дополнительные трудности при внутриобъектной транспортировке конструкций и материалов.
По степени занятости реконструируемых площадей существующими сооружениями пролеты могут быть свободными, ограниченносвободными, недоступными (рис. 1.1).
Свободные пролеты (тип Б1) не имеют на своей площади таких сооружений, или имеющиеся сооружения не накладывают никаких ограничений на организацию строительных потоков (транспорт конструкций и материалов; их складирование; движение техники; ведение строительных процессов).
К ограниченно-доступным (тип Б2) относят пролеты, внутренняя стесненность которых накладывает ряд ограничений на ведение строительных потоков, в этом случае требуются дополнительные затраты ресурсов – времени, материалов, труда. Это необходимо для устройства переездов, ограждений, навесов, использования ручного труда в значительных объемах при невозможности использования техники.
Недоступные (тип Б3) – это пролеты, где организация строительных потоков технически невозможна или экономически нецелесообразна.
7
ТИПЫ ПРОЛЕТОВ, ВОЗВОДИМЫХ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТИП ВНЕШНЕЙ СТЕСНЕННОСТИ |
|
ТИП ВНУТРЕННЕЙ |
|||||
|
|
|
|
|
|
СТЕСНЕННОСТИ |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРИСТРАИ- |
|
|
ВСТРАИВАЕМЫЕ |
|
СОЕДИНИ- |
||||||
ВАЕМЫЕ |
|
|
|
|
|
|
ТЕЛЬНЫЕ |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УДЛИНЯЕМЫЕ
А1 |
УШИРЯЕМЫЕ
А2 |
ФРОНТАЛЬНЫЕ
А3 |
ТОРЦОВЫЕ
А4 |
УГЛОВЫЕ
А5 |
ЗАМКНУТЫЕ
А6 |
ПОПЕРЕЧНЫЕ |
А7 |
ПРОДОЛЬНЫЕ |
А8 |
ОБЪЕМЛЮЩИЕ |
А9 |
СВОБОДНЫЕ
Б1 |
ОГРАНИЧЕННО |
ДОСТУПНЫЕ |
Б2 |
НЕДОСТУПНЫЕ
Б3 |
Рис. 1.1. Типы пролетов реконструируемых зданий
8
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕКОНСТРУКЦИИ
2.1. Особенности организации и ведения строительных потоков
При выполнении реконструкции зданий и сооружений необходимо учитывать ряд особенностей, отличающих эти процессы от возведения новых объектов, причем они проявляются как на стадии проектирования процессов, так и на стадиях их организации и выполнения.
1. Индивидуальность каждого реконструируемого объекта.
Необходима разработка ППР в полном объеме, включая технологические карты. При этом большинство технических и организационных решений сугубо индивидуальны. Это существенно увеличивает время и затраты на разработку ППР и предъявляет высокие требования к качеству проработки всех разделов проекта.
2. Стесненность площадки строительства и территории предприятия.
Внешняя стесненность накладывает ограничения на:
–транспортировку крупногабаритных грузов по территории предприятия из-за недостаточной ширины проездов, высоты их габаритов, радиусов поворота;
–устройство кольцевой дороги (как правило, возникает ряд тупиков);
–свободное перемещение строительной техники по площадке. Необходимо устраивать разъезды и переезды через действующие пути
икоммуникации.
Внешняя и внутренняя стесненность накладывает ограничения на:
–возможность размещения на строительной площадке элементов технологического обеспечения (площадок складирования и укрупнительной сборки, размещения техники, временных зданий, проездов);
–возможность использования высокопроизводительной техники, так как строительные машины не вписываются в проезды или рабочие зоны цехов. Здесь широко используется малогабаритная техника: бульдозеры, погрузчики, экскаваторы, мотороллеры грузовые, легкие крышевые краны
идр.
В отдельных случаях используются большепролетные (100…110 м) кабель-краны, а также вертолеты.
Широко используются стационарные монтажные механизмы: монтажные мачты, шевры, домкраты, тали, полиспасты.
Значительный объем работ выполняется вручную с помощью механизированного инструмента и средств малой механизации (транспортеры, тачки, носилки);
9